[發明專利]一種粘接碳纖維同步器摩擦環磨損量的表征方法

在審

• 申請號: 202310318174.1
• 申請日: 2023-03-28
• 公開（公告）號: CN116379978A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 何亮亮;桂偉民;劉義;趙康;張曉菊
• 申請（專利權）人: 西安法士特汽車傳動有限公司
• 主分類號: G01B15/00
• 分類號: G01B15/00;G01B15/04;G01B11/00;G01B11/24;G01B11/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張宇鴿

本發明提供一種粘接碳纖維同步器摩擦環磨損量的表征方法，具體步驟如下：S1將需要評價的摩擦環切割制樣，得到表征樣品；S2SEM掃描電鏡觀察表征樣品各個區域碳纖維磨損形貌，選擇表征樣品碳布區域的幾何中心區域為感興趣區域；S3SEM掃描電鏡下在感興趣區域橫向和縱向至少各選擇一個磨損單元并勾勒輪廓，計算所選各磨損單元的面積用于表征摩擦環碳布的磨損量M。本發明通過磨損單元面積表征碳布磨損量解決了行業內粘接碳纖維同步器磨損量評價方法得到結果數據準確率低，一致性差的問題，有助于此類結構性能的更深入研究。

技術領域

本發明屬于同步器碳布磨損量表征技術領域，具體屬于一種粘接碳纖維同步器摩擦環磨損量的表征方法。

背景技術

同步器是一種利用摩擦原理的裝置，能使不同轉速的齒輪實現快速同步，實現平穩的換擋工作，被廣泛應用于現代汽車機械式變速箱領域。另外，同步器能使換擋快速準確、操作輕便，極大地提高了換擋系統的使用壽命。

碳纖維因具有良好的耐磨性、較高的摩擦系數、良好的韌性及抗擊性和抗震動性能被廣泛應用于同步器摩擦環。同步器碳布磨損量的研究對于同步器的性能變化及壽命的預估都是一個重要的指標，準確的測量同步器的磨損量將為同步器的研究提供更可靠的試驗數據，因此對同步器碳布磨損量的研究具有重要意義。

目前該類同步器的磨損量表征方法為測試同步器后備量變化量，具體為將同步器摩擦副裝配好后，并放置下壓50N重物，使同步器各裝配件之間壓緊以減小間隙，壓緊后用游標卡尺測試同步器后備量(同步器總成高度)，試驗后該后備量的變化量即同步器磨損量，該方法存在突出的兩大弊端：1)壓緊重物時內外環之間會發生偏斜，測試數據準確率存在偏差；2)對操作人員水平要較高，不同的操作人員測試的結果數據一致性差。目前該法表征磨損量的誤差一般在10％左右。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種粘接碳纖維同步器摩擦環磨損量的表征方法，通過磨損單元面積表征碳布磨損量解決了行業內粘接碳纖維同步器磨損量評價方法得到結果數據準確率低，一致性差的問題，有助于此類結構性能的更深入研究。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種粘接碳纖維同步器摩擦環磨損量的表征方法，具體步驟如下：

S1將需要評價的摩擦環切割制樣，得到表征樣品；

S2?SEM掃描電鏡觀察表征樣品各個區域碳纖維磨損單元形貌，選擇表征樣品碳布區域的幾何中心區域為感興趣區域；

S3?SEM掃描電鏡下在感興趣區域橫向和縱向至少各選擇一個磨損單元并勾勒輪廓，計算所選各磨損單元的面積用于表征摩擦環碳布的磨損量M。

進一步的，S3中，各個磨損單元面積總和的平均值表征為摩擦環碳布的磨損量M。

進一步的，S1中，在摩擦環圓周上均布的切取至少兩個表征樣品，切取方向垂直于摩擦環外表面圓周方向，所取表征樣品的寬度為摩擦環的高度，長度為15mm～20mm。

進一步的，S2中，表征樣品上摩擦環外表面為SEM掃描電鏡的觀察碳纖維磨損形貌的區域，SEM掃描電鏡的放大倍數至少100倍。

進一步的，S2中，感興趣區域上包括了位于幾何中心區域的完整的6～9個磨損單元。

進一步的，S2中，通過SEM掃描電鏡確定感興趣區域中磨損單元在橫向和縱向上的長度，根據橫向和縱向上的長度數據采用圓或橢圓勾勒磨損單元的輪廓。

進一步的，橫向和縱向上長度的邊界分別取到各自對應方向的最后一根斷裂的碳纖維為止。

進一步的，當感興趣區域中磨損單元在橫向和縱向上的長度相同，則勾勒形狀為圓，采用圓的面積計算公式計算磨損單元的面積。